معلومات مفيدة عن الحديد والفولاذ


الحديد والفولاذ:

الحديد والفولاذ من أرخص الفلزات في العالم وأقلها كلفةً وأكثرها استخدامًاوأفضلها نفعًا,وتستخدم المنتجات الحديدية الصلدة ذات القدرة العالية على التحمل،في صناعة آلاف المنتجات المستخدمة في الحياة اليومية, وتتراوح هذه المنتجات منمحابس الأوراق إلى السيارات. كما يُصنع من الحديد والفولاذ الآلات التي تساهمتقريبًا في إنتاج كل شيء نستعمله في حياتنا بما في ذلك الملابس والمنازلوالطعام.
وتستخدم كلمة حديد للتعبير عن كل من عنصر الحديد وعدد منسبائك(خلائط)الحديد مع عدد من العناصر الفلزية. ويمثل الحديد واحدًا من أكثر العناصر الكيميائيةالمشهورة انتشارًا في القشرة الأرضية، لكنه لا يوجد في صورة مفردة نقية بل في صورةمركبات يطلق عليها خامات الحديد. كما أن بعض النيازك تحتوي أيضًا على الحديد. ويَستخدم الصناع سبائك الحديد في تصنيع وإنتاج كل ما يعرف باسم المنتجاتالحديدية.
ويُنتج الفولاذبتنقيةالحديد وسبكه بالعناصر الفلزية المختلفة. ولهذايُعد الحديد المادة الأولية لإنتاج الفولاذ، كما يمكن اعتبار الفولاذ صورة نقية منالحديد. ويشبه ذلك تمامًا كون البترول من نواتج تنقية (تكرير) الزيت، وذلك علىالرغم من أنخواصواستخدامات الحديد والفولاذ تختلف بصورة كبيرة بدرجةاختلاف استخدام الزيت والبترول.

 

 

الحديد والفولاذ

وخامات الحديد ترسبات معدنية أو صخرية تركز فيها الحديد أثناء تكوين القشرةالأرضية. ويقوم صناع الفولاذ بتكسير هذه الخامات ومعالجتها لإنتاج رُكازات الحديدالتي تكون فيهادرجةتركيز الحديد أعلى مندرجةتركيزه في الخامات الأولية، ثم تحول المركزات الناتجةإلى فلز الحديد عن طريق تسخينها مع مواد أولية أخرى في أفران ضخمة. ويستخدم معظمفلز الحديد الناتج من عمليات الاستخلاص في صناعة الفولاذ، وإن كان يستخدم جزء قليلمنه في تصنيع منتجات حديدية أخرى.

ويقوم صناع الفولاذ بتحويل فلز الحديد إلى فولاذسائل بعملية التنقية في أفران خاصة، حيث يسخن فيها أيضًا المنتجات الحديدية المعاداستخدامها وكذلك خردة الفولاذ. وبعد إنتاج الفولاذ السائل يتم تشكيله في أشكالمختلفة من الألواح والقضبان والأعمدة والأسياخ والأسلاك والأنابيب وأي شكل أخر منالأشكال المناسبة للاستعمال. وتقوم معظم المصانع الحديثة لإنتاج الفولاذ بإجراءمختلف خطوات صناعة الفولاذ بدءًا من صهر واختزال خامات الحديد إلى عمليات إنتاجالفولاذ، ثم عمليات التشكيل المختلفة للصور المفيدة للاستعمال.
بُدئ في استخدام الحديد منذ الأزمان الغابرة، ويُعتقد أن الناس قد استخدموه قبلالميلاد بحوالي أربعة آلاف سنة، وكانت بداية الاستعمال باستخدام حديد النيازك. وقدصُنِّع حديد النيازك في أشكال عدة منها التحف والأسلحة والعدَد والأدوات المنزلية. وعلى الرغم من البدايات المتقدمة لاستعمال الحديد، إلا أنه من غير المعروف على وجهالتحديد أين ومتى بدأ استخلاص الحديد من خاماته. ويعتقد أن عمليات استخلاص الحديدقد بدأت ونمت، ثم تطورت في أماكن متفرقة من العالم بصورة مستقلة كل عن الأخرى،وبخاصة فيما يعرف الآن بمناطق الشرق الأوسط والصين والهند. ومنها انتشرت بسرعة بعدذلك إلى مناطق مختلفة من العالم. وبحلول القرن العاشر قبل الميلاد ازدهرت صناعةالحديد كثيرا وأصبحت في متناول معظم الحضارات المعروفة في ذلك الوقت. أما صناعةالفولاذ فقد بدأت بكميات صغيرة ومحدودة وفي نوعية رديئة. واستمرت صناعة الفولاذ فيهذه الفترة بهذه الصورة لعدم إمكان تصنيعه بأسعار مقبولة. ولم يكن إنتاجه متاحًابكميات كبيرة إلا في نهاية القرن التاسع عشر الميلادي. ثم تطورت تقنية صناعةالفولاذ بسرعة كبيرة خلال نهاية النصف الثاني من القرن العشرين.
وفي الوقت الراهن يعد إنتاج الحديد والفولاذ واحدًا من أهم الصناعات حيوية فيالعالم. ويعمل في هذه الصناعات ملايين العمال في المصانع ووحدات الإنتاج في أنحاءالعالم. وبالإضافة إلى العاملين في المصانع فهناك ملايين أخرى تعمل في إعداد وتصنيعالآلات، والمواد الخام، والطاقة اللازمة لشركات صناعة الحديد والفولاذ، أو في صناعةوتشكيل وإنتاج المنتجات الاستهلاكية من الحديد والفولاذ.